2. Задание

Разработать самонастраивающую систему автоматизированного электропривода с неизменными динамическими характеристиками во всём диапазоне измерения управляющих и возмущающих воздействий.

Исходные данные представлены в виде таблицы 2.1 – Данные

Таблица 2.1 – Данные

Тип двигателя		2ПН-160М
Мощность двигателя Р, кВт		18.0
Напряжение якоря Uя , В		220
Ток якоря я , А		92.0
Угловая скорость ω, об|мин	номинальная	3150
	максимальная	4000
Коэффициент полезного действия η, %		87.0
Момент инерции J, кг·м2		0.084
Сопротивление якоря Rя , Ом		0.037
Сопротивление дополнительных полюсов Rд.п , Ом		0.024
Максимальная мощность возбуждения, Вт		690

3. Техническое задание на снс аэп

1. Проектируемый объект – САУ скорости вращения вала двигателя.

2. Объект управления – двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) 2ПН-160М.

3. Основание для разработки – задание на выполнение курсовой работы по дисциплине "Электропривод в АСУ ТП".

4. Цель проектирования – разработать адаптивную самонастраивающую систему автоматизированного электропривода с неизменными динамическими характеристиками во всём диапазоне изменения управляющих и возмущающих воздействий.

5. Требование к системе:

а) поддержание заданного значения угловой скорости ω при отклонении момента нагрузки (М_н ÷ 2·М_н), момента инерции движущихся частей (J_н ÷ 2·J_н), сопротивлений якоря R_я и возбуждения R_в от их номинальных значений;

б) точность регулирования (0,1 ÷ 0,2)%;

в) диапазон регулирования составляет (1:1000);

г) система должна компенсировать параметрические возмущения, действующие на ОУ.

6. Составить функциональную схему СНС АЭП.

7. Выбрать устройство для регулирования.

8. Разработать схему электрическую принципиальную СНС АЭП.

9. Составить структурную схему СНС АЭП.

10. Произвести анализ и синтез САР СНС АЭП.

11. Построить переходные процессы выходной координаты на скоростях двигателя 0,1; 0,9; 1,1; 1,9 номинального значения.

4. Предпроектный анализ

Целью предпроектного анализа является определение совокупности факторов, формирующих требования к характеристикам электропривода, его аппаратным средствам и системе автоматического управления и определение возможности реализации электропривода с заданными показателями качества.

Начинается предпроектный анализ, как правило, с анализа техпроцесса или оборудования как объекта управления. В данной курсовой работе объектами управления являются элементы электропривода.

1. Электродвигатель как объект управления

Для представления ЭД как ОУ необходимо определить выходные координаты, управляющие воздействием, возмущением и входные параметры. Для этого необходимо рассмотреть математическое описание ЭД:

- уравнение механической характеристики;

- уравнение движения ЭД;

- уравнение электрического равновесия для якорной цепи;

- ЭДС самоиндукции;

- вращающий момент двигателя;

- напряжение ОВ;

- уравнение магнитного потока.

Модель электродвигателя:

Управляющей величиной ДПТ НВ с двухзонным регулированием является U_я иU_в.; управляемая координата - ω ; внешним воздействием – силы действующие на вал двигателя, вызванного трением и механическим сопротивлением приводимого в движение механизма.

Таким образом, для модели электродвигателя выходной координатой является ω, входными U_яи U_в, в качестве возмущений принять:

1. ΔM = M_н÷ M_хх

2. ΔJ = 2·J _н ÷ J _н

3. ΔR_я= 25%R_я

4. Δµ

5. ΔR_в.

Рисунок № 4.1 – Модель ОУ

То есть электродвигатель как ОУ является одномерным, т.к. U_я и U_в действуют не одновременно, а поочерёдно.

Рисунок № 4.2 - Структурная схема объекта управления

Наличие параметрических возмущений вызывает изменение коэффициента усиления системы (влияние на точность). При стабилизации динамических свойств изменение K_рс уже является возмущением. Один из способов компенсации возмущений, - применение самонастраивающейся системы.